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新隐形材料能挡住可以见到光谱检验,物管理学

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新隐形材料能挡住可以见到光谱检验,物管理学

新隐形材料能屏蔽可见光谱检测 据美国《星岛日报》报道,美国国家工程院院士、柏克莱加大教授张翔的团队,在2008年科研成果隐形衣之后,于纳米超颖材料方面再出重大成果,研制出更具挑战性的隐形毯,使物体在整个可见光谱下无法被侦测。该项研究已经发表在最近一期的《纳米快报》上,为全球首个在可见光频率下运作的隐形装置。神奇的隐形毯是一项新的光学魔术研究。隐形毯本身看起来像一面平滑的光学镜,将物体放在隐形毯之下,物体以及物体在隐形毯下造成了凹凸不平,藉由隐形毯产生某种光束分布曲线,看起来与光线从一张平坦的、没有东西在底下的隐形毯反射时一模一样,从而将某物体完全隐藏。这就是张翔团队的最新研究成果。这项成果的关键是超颖材料的研发,因为隐形毯的制造材料不存在于自然界。为了引导被藏匿物体周遭的可见光,光必须以不同速度抵达隐形毯。每个隐形毯是专门为需要隐匿的物品而特制,根据大小不同而设计不同的纳米多孔氧化硅基质。因此,张翔团队将材料设计成具有可设计的折射率,将一个氮化硅导置于一种低折射率的纳米多孔氧化硅基质上,孔的形状是根据被隐形的物体而特别设计,达到特定的波导隐形折射率分布曲线。这项研究目前尚在实验室阶段,隐形毯大约高300纳米、宽6微米,由于材料的合成与成本,目前尚不能扩展到覆盖人体的面积。其重大意义在于除了在军事、民用领域的应用前景之外,对光学错觉系统技术的研究有重大意义,未来变形光学原理装置家族将有很大发展。与隐身毯可在可见光频率下隐形物体不同,2008年,张翔团队研发的隐身衣材料是利用金属超颖材料在微波频率下隐形,将物体隐藏在人眼无法察觉的频率范围内。人之所以能看到物体,是因为物体阻挡了光波通过。如果有一种具有负折射率的材料覆盖在物体表面,能引着被物体阻挡的光线弯曲并转弯,那么光线就似乎没有受到任何阻挡。在观察者看来,物体就似乎变得不存在了,也就实现了视觉隐形。这项研究被《时代》杂志列入2008年十大科学发现。更多阅读《纳米快报》发表论文摘要特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的来源,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。

据美国物理学家组织网6月16日报道,由于材料技术的限制,目前大多数隐身斗篷只对红外线等非可见光有效,即便能在可见光下实现隐形的也需要借助一定的条件。日前,美国加州大学伯克利分校的研究人员突破了这一难点,让隐身斗篷下的一个300纳米高、6微米宽的物体从全波段可见光中消失。相关论文发表在最新一期的《纳米快报》杂志上。据研究人员介绍,许多先前的研究都使用金属超材料作为制造隐身斗篷的布料,但在光学频率中,金属会吸收过多的光线并造成显著损失。今年2月,英国伯明翰大学的研究人员用具有双折射光学性质的方解石晶体来制造隐身斗篷并获得了成功,但该装置只对可见光波段具有某种特定偏振属性的光有效,即该装置只有在特定光线的照射下才能隐形。负责该项研究的加州大学伯克利分校教授张翔说,新的研究中,他们采用了一种被称为拟保角映射的技术让一个300纳米高、6微米宽的物体在可见光全波段中实现了隐形。由于这种隐身斗篷上有一层覆盖物,研究人员称其为地毯斗篷。其中地毯在外观上如同一个平滑的镜面,通过一定的技术手段,观察者在可见光中无法察觉其下的覆盖物。要实现隐身,首先必须改变经过物体四周的光线,使其无法形成反射。为达到这一目的,研究人员设计了一种具有可变折射率的材料,并将其转化为一种自然界中先前并不存在的超材料。这种材料分为两层,衬底是一层透明的纳米多孔二氧化硅,其上是一片氮化硅波导。为达到改变折射率的目的,研究人员还在氮化物上蚀刻出很多小的孔洞以构成所需的图案。通过这种材料,斗篷便可以改变光线的路径,完全遮住下面物体的轮廓,从而达到隐身的目的。张翔称,该装置是首个可在可见光波段中奏效的隐身斗篷,新技术使可见光领域内的光学转换技术又前进了一步。除伪装外,研究人员将能更自如地操控光线,从而制造出更先进的显微镜和计算机。更多阅读《纳米快报》发表论文摘要美国物理学家组织网相关报道特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的来源,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。

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